PT SEMEN TONASA
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Meraih Gelar Sarjana Sains Jurusan Fisika pada Fakultas Sains dan Teknologi
UIN Alauddin Makassar
OLEH:
GALID LARAEBI NIM.60400113014
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UIN ALAUDDIN MAKASSAR
Mahasisna yang bertanda tangan di bawah
iri:
NIM
Tmpat/Tgl.I^ahir
Junrsan
Fakultas
Iudul
Cralid l"uraobi
60400il3014
Ianne,27 Desember 1994
Fisika
$ains danTdcnologi
Ikra**erisasi Kanduugnn Mineral dan Unsur Penyusrm
B*ugmping pada PT Semen Tonasa
Menyafakan bahwa skripsi ini benar adalah hnsil penyusun sudiri. Jika dikesutian hari
s**ti
bshue ia ararrykan &$ikat, tiruartr degist, arerdihnt
oleh orang lain, eebagim atau seluruhnya, mrka skripsi dan grlar yang diperoleh karenarya batal karena hukum.Gonq 20 Novemba20l7
Puji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan banyak nikmatnya kepada penyusun sehingga atas berkat dan rahmat serta karunia-Nyalah penyusun dapat menyelesaikan sebuah penelitian ini dengan judul “Karakterisasi Kandungan Mineral dan Unsur Penyusun
Batugamping pada PT Semen Tonasa” sesuai dengan waktu yang penyusun rencanakan.
Penyusun menyampaikan terima kasih yang terkhusus kepada Ayahanda dan Ibunda tercinta (Muh. Arsyad dan Sawiah) dimana rasa dan ungkapan terima kasih tidaklah bisa membalas sebagian kecil atas usaha, kasih sayang yang senantiasa tulus serta doanya yang tiada henti-hentinya demi melihat kebaikan, keberhasilan dan kebahagian penyusun, sehingga penyusun bisa menjadi orang yang seperti sekarang ini.
Selain ucapan terima kasih kepada kedua orang tua, penyusun juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ihsan, S.Pd., M.Si dan Ibu Ria Rezki Hamzah, S.Pd., M.Pd selaku pembimbing I dan pembimbing II yang dengan tulus meluangkan waktu, tenaga dan pikiran untuk membimbing, mengajarkan dan mengarahkan penyusun agar dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan hasil yang baik dan tepat waktu.
Penelitian ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat penilaian mata kuliah Skripsi sekaligus sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Sains (S.Si) Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi
tidak berniat untuk mengubah materi yang sudah ada sebelumnya dari beberapa sumber materi yang terdapat dalam tinjauan teoritis penelitian ini ini. Akan tetapi hanya sebagai tanggung jawab dari penyusun untuk memaparkan hasil dari penelitian ini dan semoga bisa memberi tambahan pengetahuan bagi kita semua. Amin.
Ibarat pepatah “Tak Ada Gading Yang Tak Retak”, maka begitu pulalah
dengan penelitian ini, walaupun penyusun telah berusaha semaksimal mungkin, akan tetapi penyusun menyadari bahwa masih banyak terdapat kesalahan, kekurangan dan kehilafan dalam penyusunan penelitian ini. Untuk itu, saran dan kritik tetap penyusun harapkan demi perbaikan dari penelitian ini kedepannya.
Penelitian ini juga bisa terlaksana berkat bantuan dari berbagai pihak yang telah membantu, baik berupa dorongan semangat maupun material sehingga penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Musafir Pabbabari, M.Si sebagai rektor UIN Alauddin Makassar yang telah memberikan andil dalam melanjutkan pembangunan UIN Alauddin Makassar dan memberikan berbagai fasilitas guna kelancaran studi kami.
2. Bapak Prof. Dr. H. Arifuddin, M.Ag sebagai Dekan Fakultas Sains dan Teknologi UIN Alauddin Makassar.
3. Para Civitas Akademik Fakultas Sains dan Teknologi yang telah membantu dalam pembuatan surat izin penelitian, Surat Keputusan (SK) sehingga penyusun dapat melakukan penelitian ini.
dan Teknologi sekaligus sebagai Penasehat Akademik yang selama ini berperan besar selama masa studi penyusun, memberikan motivasi maupun semangat maupun kritik masukan kepada penyusun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini.
5. BapakIhsan, S.Pd., M.Si sebagai sekertaris Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi sekaligus Pembimbing I yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing penyusun selama penyusunan Skripsi ini berlangsung.
6. Ibu Ria Rezki Hamzah, S.Pd., M.Pd sebagai Pembimbing II yang telah meluangkan waktunya untuk membimbing penyusun selama penyusunan Skripsi ini berlangsung.
7. Ibu Sri Zelviani, S.Si., M.Sc dan Bapak DR.H. Aan Farhani, Lc., M.Ag selaku penguji I dan penguji II yang senantiasa memberikan masukan kepada penulis untuk perbaikan Skripsi ini.
8. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi yang telah segenap hati dan ketulusan memberikan banyak ilmu kepada penyusun, sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
9. Bapak H. Subhan,SE.Ak, selaku Direktur Utama PT. Semen Tonasa.
10. Bapak Karim,SE selaku senior Management of Training di PT. Semen Tonasa.
11. Bapak Ir. Basri, selaku Kepala Biro Dept. Bahan Baku di PT. Semen Tonasa. 12. Bapak M. Syahrul Saleh,ST selaku Pembimbing Lapangan di PT. Semen
Tonasa.
Bapak Rindu selaku Rekan Kerja Pembimbing Lapangan.
14. Bapak Irwan Mahardika,A.Md selaku pembimbing di Laboratorium Quality
ControlTonasa IV PT. Semen Tonasa.
15. Bapak Rizal sebagai pembimbing di Laboratorium Quality Control Tonasa V PT Semen Tonasa.
16. Bapak Rian sebagai pembimbing di Laboratorium Quality Assurance Tonasa II/III PT Semen Tonasa.
17. Karyawan-karyawan yang bertugas di Laboratorium Quality Control PT Semen Tonasa yang telah membantu kami dalam menyelesaikan proses pengujian sampel.
18. Rekan penelitian saya Hasofiana yang telah membantu saya dalam melakukan penelitian ini baik di lapangan maupun di laboratorium.
19. Kepada teman-teman Asas 13lack yang telah menemani hari-hari penulis sebagai mahasiswa Jurusan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi yang telah membantu penyusun selama masa studi terlebih lagi pada masa penyusunan skripsi ini.
Akhir kata penyusun berharap semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekian dan Terima Kasih.
Samata-Gowa, 2 November 2017
Penyusun
vii
HALAMAN SAMPUL...
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ...i
PENGESAHAN SKRIPSI ...ii
KATA PENGANTAR ...iii
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR ...xi
DAFTAR TABEL ...xvi
DAFTAR LAMPIRAN...xvii
ABSTRAK...xviii
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang ...1
1.2 Rumusan Masalah ...4
1.3 Tujuan Penelitian...4
1.4 Ruang Lingkup Penelitian...5
1.5 Manfaat Penelitian...5
BAB II TINJAUAN TEORITIS ... ..6
2.1 Integrasi Keilmuan dan Pandangan Al-Quran Terhadap Batuan ...6
2.2 Sejarah Singkat PT. Semen Tonasa...11
2.3 Defenisi Batugamping...12
2.4 Klasifikasi Batugamping ...12
2.4.1Mud Stone...15
vii
2.4.3Boundstone...17
2.4.4Grainstone...19
2.4.5Packstone...20
2.4.6Kristalin...21
2.5 Kandungan Mineral Batugamping ...21
2.6 Struktur Kristal Batugamping ...22
2.7 Kegunaan Batugamping ...22
2.8 Penambangan Batugamping ...24
2.9 Tinjauan Geologi Daerah Penelitian ...25
2.9.1 Satuan Bentangalam Karst ...25
2.9.2 Stratigrafi Daerah Penelitian ...27
2.9.3 Struktur Geologi Regional ...28
2.10 Uji Kualitatif Mineral dan Unsur Penyusun Batugamping ...28
2.10.1 Defenisi Sinar–X ...28
2.10.2X-Ray Diffraction(XRD) ...30
2.10.3X-Ray Fluorescence(XRF) ...31
BAB III METODE PENELITIAN ... 35
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ...35
3.2 Alat dan Bahan...35
3.2.1 Alat dan Bahan yang digunakan di Tambang Quarry Batu Kapur PT Semen Tonasa ...35
vii
Tonasa II/III...36
3.2.3 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorim Quality Control Tonasa IV dan Tonasa V ...36
3.2.4 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorim Quality Assurance Tonasa II/III...38
3.2.5 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorim XRD dan XRF Gedung Science Building Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar...38
3.3 Metode Pengumpulan Data...39
3.4 Prosedur Kerja danTeknik Pengolahan Data ...39
3.4.1 Prosedur Kerja diQuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa...39
3.4.2 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa II/III...39
3.4.3 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa IV ...40
3.4.4 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa V ...44
3.4.5 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality AssuranceTonasa II/III 45 3.4.6 Prosedur Kerja di Laboratorium di Laboratorim XRD dan XRF Gedung Science Building Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar...50
3.4.7 Prosedur Kerja dengan MenggunakanSoftware Search–Match.50 3.5 Bagan Alir Penelitian ...57
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 58
4.1 Hasil Penelitian ...58
vii
4.1.2 Data Hasil PenentuanHardgroove Grindability Index(HGI) pada
LaboratoriumQuality AssuranceTonasa II/III...62
4.1.3 Data Hasil Pengujian XRF Batugamping pada Laboratorium Quality Control Tonasa IV ...63
4.1.4 Data Hasil Pengujian XRD Batugamping pada Laboratorium Quality Control Tonasa V...64
4.2.5 Data Hasil PengujianXRDSampel Batugamping denganSoftware Search Match pada Laboratorium XRDdanXRF GedungScience BuildingFakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar...65
4.2 Pembahasan...67
BAB V PENUTUP... 71
5.1 Kesimpulan ...71
5.2 Saran ...72
DAFTAR PUSTAKA ... 73 LAMPIRAN... L.. BIOGRAFI PENULIS ... L..
xi
2.1 Kantor Pusat PT Semen Tonasa 11
2.2 Batugamping 13
2.3 Klasifikasi batugamping menurut Dunham (1962) 15
2.4 Mudstone 17
2.5 Wackstone 17
2.6 Boundstone 18
2.7 Grainstone 20
2.8 Packstone 21
2.9 Struktur kristal CaCO3 22
2.10 Kenampakan bentangalam karst berupa perbukitan, bentuk puncak relatif tumpul (x), difoto ke arah Timur Laut
25
2.11
Salah satu penciri satuan bentangalam karts yaitu goa, terlihat adanya stalaktit
26
2.12 Skema pembangkitan sinar-X 29
2.13 Difraksi sinar–X pada bidang atom 31
2.14 Prinsip kerjaX-Ray Fuorescence(XRF) 32
2.15
(a). Prinsip kerjaX-Ray Fuorescence(XRF) (b). Skema cara kerja alat X–Ray Fluorescence
34 34
3.1
Proses penggilingan sampel batugamping dengan menggunakan alatgeocrusher
40
3.2
Proses pengerigan sampel batugamping padaOvenuntuk menghilangkan kandungan air dari sampel
xii 3.3
mill
41
3.4 (a) Proses menimbang sampel sebanyak 9 gram
(b) Proses menuangkan sampel ke dalamgrinding vessel
41 41 3.5 Proses penggilingan sampel batugaping pada mesin swing
mill
42
3.6
Proses pencetakan sampel batugamping pada alatautomatic
press
42
3.7
(a) AlatX–Ray Fluorescence
(b) tempat peletakan sampel batugamping pada alatX–Ray
Fluorescence
43 43
3.8
(a) Tampilan utamasoftware oxsas
(b) Daftar kandungan oksida yang akan ditampilkan oleh
software oxsasdari sampel batugamping hasil analisis X–Ray Fluorescence
43
43
3.9 AlatX–Ray Diffraction 44
3.10
(a) AlatJaw Crusher
(b) Hasil penggiligan sampel batugamping dari alatJaw
Crusher
45 45
3.11 Alat penyaring/pengayak sampel (1 mm–5 mm) 45
3.12 Proses menimbang sampel batugamping pada neraca digital sebanyak 50 gram
xiii
3.14 Pemasangan wadah alat ukur HGI 47
3.15 Proses penggilingan sampel batugamping pada alat ukur HGI
47
3.16
Hasil penggilingan Sampel batugamping pada alat ukur
HGI 48
3.17 (a) Proses pengayakan sampel batugamping
(b) Hasil ayakan yang lolos (75 mikron) dari alat penyaring
48 48 3.18 Proses menimbang sampel batugamping yang lolos ayakan 49 3.19 Tabel nilai HGI untuk sampel ukuran 75 mikron 49 3.20 Proses awal membuka softwareSearch–Match 51 3.21 Halaman utama untuk memulai softwareSearch–Match 52
3.22
Proses pengimputan data mentah hasil difraksi sinar–X
pada softwareSearch–Match
52
3.23
Tampilan hasil grafik difraksi sinar–X padasoftware
Search–Matchsesuai keinginan
53
3.24 Proses pencarian kandungan mineral dari material hasil uji difraksi sinar - X padasoftware Search–Match
54
3.25
Daftar hasil pencarian mineral CaO yang terkandung dari material hasil uji difraksi sinar–X padasoftware Search–
Match
xiv
3.26 material hasil uji difraksi sinar–X padasoftware Search–
Match
55
3.27
Proses penyimpanan data mineral CaO dengan puncak grafik dari material hasil uji difraksi sinar–X pada
software Search–Match
56
3.28 Bagan alir proses uji XRF dan XRD dari sampel batugamping
57
4.1 Peta Lokasi Pengambilan Sampel Batugamping diQuarry Batu Kapur PT Semen Tonasa
58
4.2 Deskripsi Batugamping Blok 4 59
4.3 Deskripsi Batugamping Blok 5 60
4.4 Deskripsi Batugamping Blok 7 61
4.5 Deskripsi Batugamping Blok 8 61
4.6 Deskripsi Batugamping Blok 9 62
4.7 Grafik mineral yang terkandung dalam Batugamping pada Blok 4
64
4.8
Grafik mineral yang terkandung dalam Batugamping pada Blok 5
65
4.9
Grafik mineral yang terkandung dalam Batugamping pada Blok 7
xv
4.10
Blok 8
66
4.11
Grafik mineral yang terkandung dalam Batugamping pada Blok 9
xvi
xvii
1. Dokumentasi Sampel dan Kode Sampel L1
2. Data Hasil Uji HGI L12
3. Data Hasil UjiXRD L14
4. Data Hasil UjiXRF L16
5. Usul Penetapan Pembimbing L23
6. Permohonan Penerbitan Surat Izin Penelitian L25 7. Surat Izin Penelitian Ditujukan ke BKPMD Sul-Sel L27 8. Surat Izin Penelitian ke Universitas Hasanuddin L29 9. Surat Izin Pengambilan Data di PT Semen Tonasa L31
10. Agenda Penelitian L34
11.
Pengesahan Perusahaan dan Pembimbing yang Menyatakan telah Melakukan Penelitian di PT Semen Tonasa
L37
12. Surat Keputusan telah Melakukan Penelitian dari PT
Semen Tonasa L41
13. Surat Persetujuan Seminar Proposal, Hasil, dan
Munaqasyah. L43
14.
Surat Keputusan (SK) Penetapan Pembimbing, seminar Proposal, Hasil, Komprenship, dan Munaqasyah
L47
xviii
Nama : Galid Laraebi NIM : 60400113014
Judul : Karakterisasi Kandungan Mineral dan Unsur Penyusun Batugamping pada PT Semen Tonasa
Telah dilakukan penelitian dengan judul Karakterisasi Kandungan Mineral dan Unsur Penyusun Batugamping pada PT Semen Tonasa dengan tujuan untuk mengetahui sifat fisik dan sifat kimia dari batugamping (limestone) di Tambang Quarry Batu Kapur PT Semen Tonasa. Sampel batugamping diambil dari 5 blok dengan ketinggian yang berbeda pada setiap bloknya kemudian diambil sampel sebanyak 6 titik pada masing – masing blok tersebut. Sampel batugamping yang
telah diambil kemudian diamati sifat fisik dan sifat kimianya. Sifat fisik yang diperoleh meliputi warna segar, warna lapuk, tekstur batuan, tingkat kekerasan (HGI) dan kandungan fosil. Sifat kimia dari batugamping diperoleh dengan cara melakukan uji XRF dan uji XRD pada sampel batugamping yang digunakan sehingga diperoleh kandungan unsur yang terdapat pada batugamping yaitu Ca, Si, Al, Mg, Fe, K, S, dan Na sedangkan kandungan mineral dari batugamping yaitu CaO, SiO2, MgO, Al2O3, Fe2O3, K2O, SO3, dan Na2O sedangkan sifat fisik yang
diperoleh seperti warna segar yang meliputi warna putih dan abu – abu, warna
lapuk meliputi putih kecoklatan dan putih keabuan, tekstur batuan meliputi berongga, tak berongga, mudah lapuk dan tidak mudah lapuk, tingkat kekerasan atau memiliki nilai HGI berada pada rentang antara 60–77 serta kandungan fosil
yang berbeda–beda.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagai negara yang terkenal dengan sebutan Nusantara, Indonesia memiliki keuntungan dengan melimpahnya sumber daya alam yang berada di atas tanah suburnya. Sebutan Nusantara yang berarti kepulauan (Nusa) diantara dua jalur lempeng (lempeng Asia dan lempeng Pasifik) dan dua jalur gunung api aktif di dunia (sirkum Mediterania dan Sirkum Pasifik) membuat Indonesia dipenuhi lahan–lahan
subur akibat bentukan alam dan vulkanisasi yang terus terjadi hingga kini. Di beberapa wilayah di Indonesia bahkan ada tanah yang kaya akan gamping hingga membentuk sebuah bongkahan besar menyerupai gunung gamping (perbukitan karst), misalnya dibagian barat laut Kalimantan Timur, Sumatra Barat, Jepara, Jawa Tengah, dan beberapa daerah di kepulauan sulawesi. Akan tetapi, kawasan karst di Indonesia kurang mendapat perhatian dari pemerintah dalam pengembangan industri pengolahan batugamping, seolah kekayaan ini hanya akan sia–sia. Kurang
tanggapnya pemerintah mengelola batuan kapur atau batugamping ini akan sangat merugikan bagi negara kita ini.
Kawasan karst sering terkesan hanya sebagai lahan gersang dan berbatu, sehingga tidaklah mengherankan kalau batulah yang dianggap sebagai potensi yang mengiurkan dari kawasan karst. Penambangan batugamping di kawasan karst seolah menjadi primadona sektor usaha, tanpa atau sedikit menghiraukan fungsi yang lain
terutama fungsi hidrologis. Batugamping merupakan bahan galian industri yang tersedia cukup banyak dengan cadangan diperkirakan lebih dari 28 milyar ton, tersebar hampir merata di seluruh kepulauan Indonesia (Ruslan Timpola, 2014). Batugamping saat ini digunakan sebagai batu fondasi, plester untuk adukan pasangan bata, semen, bahan baku industri (karbid, peleburan baja, bahan pemutih, soda abu, penggosok, pembuatan logam magnesium, pembuatan alumina, plotasi, pembasmi hama, penjernih air, dan keramik), pertanian (pupuk), dan batu hias (lantai, dinding, atau cindera mata). Tanpa adanya pemahaman tentang fungsi ekologis dari bukit karst seperti saat ini, dapat dipastikan bahwa dimasa mendatang kawasan karst akan terancam.
Salah satu wilayah yang memiliki cadangan batugamping yang cukup banyak adalah Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan, Sulawesi Selatan. Batugamping tersebut tersebar dibeberapa tempat, diantaranya Desa Biring Ere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan. Di Desa Biring Ere, batugamping diolah oleh salah satu perusahan Semen Indonesia yaitu PT. Semen Tonasa yang merupakan produsen semen terbesar di kawasan Indonesia bagian timur dengan lahan seluas 715 hektar.
Dalam industri semen, batugamping yang digunakan sebagai bahan baku adalah batugamping dengan kandungan tertentu. Pada umumnya, high–calsium
kalsium karbonat namun tidak dapat diklasifikasikan sebagaihigh–calsium limestone, mengandung 10% magnesium karbonat (<4,79%) dan kandungan magnesium biasanya tidak lebih dari 3% (Saputro,dkk. 2014).
Batugamping dengan kandungan tertentu juga diolah oleh PT. Semen Tonasa untuk dijadikan semen mengalami beberapa tahapan proses mulai dari bahan baku berupa batugamping yang diambil dari lokasi tambang yang berada di sekitar pabrik hingga pada hasil akhir berupa semen hasil olah dari pabrik PT. Semen Tonasa. Semen hasil produksi ini kemudian dapat dijadikan sebagai bahan utama pada pembuatan bangunan, jalan raya, jembatan, bendungan, waduk, saluran irigasi dan lain sebagainya.
Selain penggunaan tersebut di atas, batugamping dapat digunakan untuk berbagai keperluan bila kandungan mineral dan kadar unsur penyusunnya diketahui. Maka dari itu penelitian ini bermaksud untuk mengetahui kandungan mineral dan unsur penyusun batugamping yang terdapat diQuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa dengan alasan yaitu untuk mengetahui unsur penyusun batugamping sebagai bahan utama pembuatan semen dengan mempertimbangkan jenis, lokasi, ciri fisik dan sifat kimia dari batugamping.
mengenai kandungan unsur yang terkandung dalam batugamping, dapat diperoleh dengan menggunakan karakterisasiX-Ray Fluorescence(XRF).
Berdasarkan permasalahan diatas, maka dilakukan penelitian karakterisasi kandungan mineral dan unsur penyusun batugamping yang terdapat di Quarry Batu Kapur PT. Semen Tonasa, Desa Biring Ere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan dengan tujuan untuk mengetahui mineral dan unsur yang terkandung dalam batugamping.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka rumusan masalah dalam penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1. Bagaimana kandungan unsur dan mineral batugamping diQuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa berdasarkan ketinggian tempat?
2. Bagaimana sifat fisik batugamping di QuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa berdasarkan ketinggian tempat?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Untuk mengetahui kandungan mineral dan unsur penyusun batugamping di
QuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa berdasarkan ketinggian tempat.
1.4 Ruang Lingkup
Ruang lingkup pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1. Sampel yang digunakan adalah batugamping yang terdapat disetiap blok pada
QuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa.
2. Sampel batugamping yang diambil hanya 6 titik koordinat pada setiap blok di
QuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa.
3. Penelitian ini hanya mengkaji kandungan mineral dan unsur yang terkandung pada batugamping yang terdapat disetiap blok pada Quarry Batu Kapur PT. Semen Tonasa.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat yang akan diperoleh setelah dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Sebagai informasi untuk PT. Semen Tonasa mengenai kandungan mineral dan unsur penyusun batugamping yang terdapat disetiap blok pada Quarry Batu Kapur PT. Semen Tonasa.
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
2.1 Integrasi Keilmuan dan Pandangan Al-Quran Terhadap Batuan
Peraturan tentang kegiatan pertambangan yang berwawasan lingkungan telah tertuang dalam berbagai peraturan perundang–undangan yang di dalamnya terdapat
sanksi yang diharapkan dapat menjadi batasan bagi kegiatan tersebut, hingga pada akhirnya dapat mewujudkan kegiatan penambangan yang mensejahterakan dengan tetap menjaga kelestarian lingkungan hidup. (Di dalam ajaran Islam, manusia sebagai khilafah yang telah dipilih oleh Allah di muka bumi ini). Jadi sebagai wakil (khalifah) Allah di muka bumi, manusia harus aktif dan bertanggungjawab untuk menjaga bumi. Artinya, menjaga keberlangsungan fungsi bumi sebagai tempat kehidupan makhluk Allah termasuk manusia sekaligus menjaga keberlanjutan kehidupannya. Manusia baik secara individu maupun kelompok tidak mempunyai hak mutlak untuk menguasai sumber daya alam. Hak penguasaannya tetap ada pada Tuhan Pencipta. Manusia wajib menjaga kepercayaan atau amanah yang telah diberikan oleh Allah tersebut. Dalam konteks ini maka perumusan (fiqh lingkungan) hidup menjadi penting dalam rangka memberikan pencerahan dan paradigma baru bahwa fiqh tidak hanya berpusat pada masalah–masalah ibadah dan ritual saja, tetapi
bahasan fiqh sebenarnya juga meliputi tata aturan yang sesuai dengan prinsip–prinsip
agama terhadap berbagai realita sosial kehidupan yang tengah berkembang. Islam sangat prihatin dengan masalah–masalah lingkungan di mana terdapat aturan –
aturan tentang konservasi terhadap berbagai hal yang berkaitan dengan alam, mencakup di dalamnya air, tanah, dan hutan, di antaranya adalah konsep-konsep seperti ihyā’ al-mawāt (membuka tanah yang dibiarkan untuk ditanami), al-himā (daerah tertentu yang dijadikan oleh pemerintah untuk kepentingan publik),
al-haramān (cagar alam yang tidak dapat diganggu-gugat) dan lain-lain (Wahidah, 2017).
Allah SWT berfirman dalam QS Fussilat (41) Ayat: 9–10 yang berbunyi:
Terjemahnya:Katakanlah, “Pantaskah kamu ingkar kepada Tuhan yang menciptakan bumi
dalam dua masa dan kamu adakan pula sekutu-sekutu bagi-Nya? Itulah Tuhan
seluruh alam” Dan Dia menciptakan di bumi itu gunung-gunung yang kokoh
di atasnya. Dia memberkahinya dan Dia menentukan padanya kadar makanan-makanan penghuninya dalam empat hari. (Penjelasan itu sebagai jawaban) bagi orang-orang yang bertanya. (Kementrian Agama Republik Indonesia, 2011).
Berdasarkan salah satu penafsiran tentang ayat Al–Quran, kedua ayat di atas
(QS. Fussilat (41) Ayat 9–10) dijelaskan dalam Tafsir Al–Maraghi di mana Allah
SWT menciptakan langit dan bumi pada tahapan–tahapan yang berbeda–beda secara
berurut–turut, dan bahwa Dia telah menyempurnakan bagi masing–masing langit itu
bintang–bintang dan planet–planet, baik yang tetap maupun yang berlayar. Dan itu
tidak mengherankan, karena itu semua adalah ketentuan dari Tuhan Yang Maha
Perkasa, Yang Maha Menang atas urusan-Nya, lagi Maha Mengetahui atas segala
sesuatu yang ada di langit maupun di bumi, tidak ada sesuatupun pada keduanya yang
tersembunyi bagi Allah. Maka, kamu mudah saja menganggap patung–patung dan
berhala–berhala sebagai sekutu–sekutu Allah, padahal patung–patung dan berhala–
berhala itu tidak mempunyai sati andil pun dalam menciptakan dan menakdirkan
langit dan bumi.
Tuhan yang telah menciptakan bumi dalam dua tahapan itu, yakni setahap di
mana Dia menciptakan bumi itu padat setelah asalnya merupakan bola gas, dan
tahapan berikutnya Dia menjadikan bumi itu menjadi 26 lapisan dalam 6 periode,
sebagaimana diterangkan oleh para ahli geologi. Itulah Tuhan alam semesta, bukan
semata–mata Tuhan bumi saja. Karena Dia-lah yang mengasuh makhluk seluruhnya.
Jika Allah yang menciptakan bumi dalam dua tahap, maka Dialah yang mengetahui
berapa bilangannya. Maka, bagaimanakah sesuatu dari makhluk–makhluk itu bisa
menjadi tandingan dan sekutu bagi Allah.
Dan Dia menjadikan pada bumi itu gunung–gunung yang kokoh yang
menjulang tinggi di atasnya, sedang pokoknya ada dalam tanah yaitu lapisan batu api.
Dari lapisan inilah gunung–gunung muncul. Jadi, gunung–gunung itu pangkalnya
jauh ada di dalam tanah, sama melewati semua lapisan hingga sampai ke lapisan yang
pertama, yaitu lapisan batu api yang sekiranya tidak ada lapisan ini maka bumi ini
Jadi bumi kita ini sebenarnya merupakan bola api yang dibungkus dengan
lapisan batu api, kemudian di atasnya terdapat lapisan–lapisan yang lebih lembut, dan
di sanalah terbentuknya binatang dan tumbuh–tumbuhan setelah melewati masa yang
panjang. Gunung–gunung itu merupakan tonjolan-tonjolan yang muncul dari lapisan
batu api tersebut, lalu menjulang tinggi di atasnya puluhan ribu kilometer, dan
menjadi gudang–gudang air dan bahan–bahan mineral, di samping sebagai
rambu-rambu jalan serta pengendali udara dan awan.
Dan Allah menjadikan gunung–gunung itu penuh berkah dengan banyaknya
kekayaan di sana karena Allah menciptakan di sana bahan–bahan yang bermanfaat.
Artinya, bahwa Allah menciptakan gunung–gunung di bumi sebagai pangkal aliran
sungai dan gudang dari bahan-bahan mineral.
Sebagaimana firman Allah SWT dalam Al–Quran surah Fathir (35) ayat (27)
yang berbunyi:
Terjemahnya:Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah menurunkan hujan dari langit lalu Kami hasilkan dengan hujan itu buah–buahan yang beraneka macam jenisnya. dan di antara gunung-gunung itu ada garis–garis putih dan merah yang beraneka macam warnanya dan ada (pula) yang hitam pekat. (Departemen Agama Republik Indonesia, 2004).
Berdasarkan Tafsir Al–Misbah mengenai ayat Al-Quran di atas (QS. Fathir
bukti kuasa Allah SWT. Ia mengajak semua orang dengan menggunakan gaya
pertanyaan untuk berpikir dan memerhatikan. Allah SWT berfirman: Wahai siapa pun yang mampu melihat dan berpikir! Tidakkah kamu telah melihat bahwa Allah lah yang menurunkan air hujan dari langit. Lalu dengan sebab air hujan itu, muncullah berbagai jenis buah–buahan, ada yang merah dan kuning, ada yang manis dan asam,
dan ada yang baik dan buruk. Dan di antara gunung-gunung ada yang memiliki jalur-jalur dan garis–garis berwarna putih dan merah yang kejelasan dan keburamannya
berbeda satu sama lain dan di antara gunung–gunung ada garis–garis putih dan merah
yang beranekaragam warnanya. Kemukjizatan ayat ini dari segi ilmu pengetahuan sebenarnya bukan saja tampak ketika ia menyebutkan bahwa warna gunung yang bermacam–macam itu disebabkan adanya perbedaan materi–materi yang dikandung
oleh bebatuan gunung–gunung itu. Jika materinya besi, maka warna dominannya
adalah merah, jika materinya batubara maka warna dominannya hitam, jika materinya perunggu maka gunung tersebut berwarna kehijau–hijauan dan seterusnya. Tidak
hanya sampai di situ, kemukjizatan ayat ini sebenarnya sangat menonjol ketika ia mengaitkan adanya berbagai jenis buah–buahan meskipun pepohonannya disiram
dengan air yang sama, dengan penciptaan gunung–gunung yang beraneka warna
Gambar 2.1 Kantor Pusat PT. Semen Tonasa
gundukan atau gunung–gunung yang beraneka ragam warna dan materinya
(M.Quraish Shihab, 2009).
2.2 Sejarah Singkat PT. Semen Tonasa
PT. Semen Tonasa merupakan produsen semen terbesar di kawasan timur Indonesia yang menempati lahan seluas 715 hektar di Desa Biring Ere, Kecamatan Bungoro, Kabupaten Pangkajene dan Kepulauan.
2.3 Defenisi Batugamping
Batu kapur merupakan merupakan bagian dari batuan sedimen, yaitu batuan sedimen non-klastik yang terbentuk dari proses kimia atau proses biologi. Batu kapur disebut juga batugamping atau limestone. Kandungan utama batu kapur adalah mineral kalsium karnonat (CaCO3) yang terjadi akibat proses kimia dan organik.
Secara umum mineral yang terkandung dalam batu kapur adalah kalsium karbonat kalsit sebesar 95%, dolomit sebanyak 3%, dan sisanya adalah mineral clay (Nurul Fitria, 2012).
Batu kapur (batugamping) merupakan bahan alam yang banyak terdapat di Indonesia. Batu kapur adalah batuan padat yang mengandung banyak kalsium karbonat (Lukman,dkk. 2012). Mineral karbonat yang umum ditemukan berasosiasi dengan batu kapur adalaharagonite, yang merupakan mineral metastable karena pada kurun waktu tertentu dapat berubah menjadi kalsit (CaCO3) (Jasruddin,dkk. 2015).
Batugamping yang kandungan utamanya CaCO3yang pada dasarnya bewarna
putih dan umumnya sering dijumpai pada batu kapur, kalsit, marmer, dan batugamping. Selain itu kalsium karbonat juga banyak dijumpai pada staklaktit dan
stalagmityang terdapat disekitar pegunungan (Mailinda Ayu,dkk. 2015). 2.4 Klasifikasi Batugamping
Gambar 2.2 Batugamping
batugamping yang ditunjukkan oleh tekstur hasil pengendapan yaitulimemud (nikrit) semakin sedikit nikrit semakin besar energi yang mempengaruhi pengendapannya.
Klasifikasi Dunham (1962) ini didasarkan pada tekstur deposisi dari batugamping, karena menurut Dunham dalam sayatan tipis, tekstur deposisional merupakan aspek yang tetap. Kriteria dasar dari tekstur deposisi yang diambil Dunham (1962) berbeda dengan Folk.
Kriteria Dunham lebih condong pada pabrik batuan, misal mud-supported ataugrain-supportedbila dibandingkan dengan komposisi batuan. Variasi kelas-kelas dalam klasifikasi didasarkan pada perbandingan kandungan lumpur. Dari perbandingan lumpur tersebut dijumpai 5 klasifikasi Dunham (1962). Nama-nama tersebut dapat dikombinasikan dengan jenis butiran dan mineraloginya. Batugamping dengan kandungan beberapa butir (<10%) di dalam matriks lumpur karbonat disebut
mudstone dan bila mudstone tersebut mengandung butiran yang tidak saling bersinggungan disebut wackestone. Lain halnya apabila antar butirannya saling bersinggungan disebutpackstoneataugrainstone.
mengindikasikan asal–usul komponen–komponennya yang direkatkan bersama
selama proses deposisi.
Klasifikasi Dunham (1962) punya kemudahan dan kesulitan. Kemudahannya tidak perlu menentukan jenis butiran dengan detail karena tidak menentukan dasar nama batuan. Kesulitannya adalah di dalam sayatan petrografy, pabrik yang jadi dasar klasifikasi kadang tidak selalu terlihat jelas karena di dalam sayatan hanya memberi tampilan 2 dimensi, oleh karena itu harus dibayangkan bagaimana bentuk 3 dimensi batuannya agar tidak salah tafsir. Pada klasifikasi Dunham (1962) istilah-istilah yang muncul adalah grain dan mud. Nama-nama yang dipakai oleh Dunham berdasarkan atas hubungan antara butir seperti mudstone, packstone, grainstone,
wackestonedan sebagainya. Istilahsparitdigunakan dalam Folk (1959) dan Dunham (1962) memiliki arti yang sama yaitu sebagai semen dan sama-sama berasal dari presipitasi kimia tetapi arti waktu pembentukannya berbeda. Sparit pada klasifikasi Folk (1959) terbentuk bersamaan dengan proses deposisi sebagai pengisi pori-pori.
Gambar 2.3 Klasifikasi batugamping menurut Dunham (1962)
adalah gambar 2.3 menunjukkan klasifikasi batuan karbonat berdasarkan tekstur pengendapan menurut Dunham (1962):
Klasifikasi Dunham (1962) Batugamping terbagi atas :
2.4.1 Mud Stone
Batuan ini termasuk dalam jenis batuan sedimen non-klastik dengan warna segar putih abu–abu dan warna lapuknya adalah putih kecokelatan. Batuan ini
bertekstur non-klastik dengan komposisi kimia karbonat dan strukturnya pun tidak berlapis. Salah satu contoh dari batuan karbonat adalah kalsilutit (Grabau) atau
mudstone (Dunham), Batuan ini mempunyai nama yang berbeda, karena dari klasifikasi yang digunakan dengan interprestasi yang berbeda, batuan ini dinamakan
Tekstur dari batuan ini adalah non-kristalin, karena mineralnya penyusunnya tidak berbentuk kristal, dengan memperhatikan tekstur batuan ini dapat disimpulkan bahwa batuan ini terbentuk dari adanya pelarutan batuan asal yang merupakan material-material penyuplai terbentuknya batuan ini. Adapun batuan asal dari batuan ini adalah seperti pelarutan terumbu karang. Selain itu, proses keterbentukan batuan ini adalah pengerusan gamping yang telah ada misalnya penghancuran terumbu karang oleh gelombang atau dari pengendapan langsung secara kimia air laut yang kelewat jenuh akan CaCO3 . Proses litifikasi dari batuan ini melibatkan pelarutan
mineral–mineral karbonat yang stabil maupun yang tidak stabil, dalam pengertian
luas diagnesa meliputi perubahan mineralogy, tekstur kemas dan geokimia sedimen dan temperatur serta tekanan yang rendah.
Litifikasi sedimen karbonat dapat terjadi pada sedimen yang tersingkap maupun yang masih berada di dalam laut, proses terbentuknya batuan ini berlangsung perlahan–lahan dan bertingkat–tingkat, di mana batas antara tingkatan tidak jelas,
bahkan dapat saling melingkup, tingkatan tersebut adalah penyemenan, pelarutan pengendapan, perubahan mineralogy butir–butir dan rekristalisasi. Keterdapatan
Gambar 2.4Mudstone
Gambar 2.5Wackstone 2.4.2 Wackestone
Wackestoneadalah matriks yang didukung batuan karbonat yang mengandung lebih dari 10% allochems dalam matriks lumpur karbonat. Ini adalah bagian dari klasifikasi Dunham batuan karbonat. Dalam klasifikasi Folk, banyak digunakan deskripsi yang setara misalnya, oopelmicrite, di mana allochems yang dimaksud adalahooidsdanpeloids. Wackstonemerupakan lumpur didukung batugamping yang mengandung butiran karbonat lebih dari 10% (lebih besar dari 20 mikron) "mengambang" dalam matriks lumpur halus-halus kapur. berikut bentuk fisik batuan
wackstonedapat dilihat pada gambar 2.5 berikut:
2.4.3 Boundstone
Gambar 2.6Boundstone
(Dunham, 1962). Embry dan Klovan (1972) lebih diperluas klasifikasi boundstone atas dasar kain dariboundstone tersebut. Tampilan fisik batuan ini dapat dilihat pada gambar 2.6.Boundstonemerupakan batugamping yang terikat oleh ganggang, karang atau organisme uniseluler lainnya ketika dia terbentuk. Boundstone ditemukan di daerah sekitar terumbu karang, dan daerah yang terumbu karang 2,5 – 3 juta tahun
lalu, tapi mungkin dikelilingi lahan kering. Tergantung pada cara bahan organik telah diatur dalam sedimen ketika batu itu terbentuk dan jenis bahan organik itu.
Boundstone dapat diklasifikasikan sebagai framestone, bindstone, atau bafflestone. Mereka memiliki tiga subdivisi:
2.4.3.1Framestone
2.4.3.2Bindstone
Hasil organisme yang mengikat sedimen sehingga lepas bersama-sama, ditandai dengan adanya dispersi. Yang mengikat di bindstonepada umumnya adalah ganggang, yang bersama –sama dengan lapisan lumpur dan kalsit dengan besar
pori-pori yang disebabkan oleh gelembung gas yang menjadi terperangkap dalam sedimen selama pembentukan stromatolit, berupa gundukan fosil alga berlapis dan sedimen, yang bentuk paling umum dari bindstone. Bindstone kebanyakan berorientasi secara vertikal.Bindstonemerupakan jenis yang paling banyak ditemukan dariboundstone.
2.4.3.3Bafflestone
Terikat oleh sedimen berdinding tebal berupa karang berbentuk paralel sehingga hanya sedimen halus yang melewatinya. Akibatnya, komposisi bafflestone, selain karang fosil, sebagian besar pasir alami-semen dan lumpur. Pasir ini terdiri dari kalsit homogen dan lumpur terdiri dari campuran residu tertinggal setelah lumpur karbonat yang disaring. Struktur unik dari bafflestone dapat dilihat pada gambar 2.6 yaitu terbentuk pada dan disekitar koloni-vertikal tumbuh karang dan karena itu terbatas pada individu kecil.
2.4.4 Grainstone
Gambar 2.7Grainstone
Grainstones mempunyai tekstur berpori dan dikenal sebagai karbonat yang terdapat pada sekitar pantai. Batuan jenis ini ditampilkan pada gambar 2.7 berikut:
2.4.5 Packstone
Merupakan lumpur, tetapi yang banyak adalah betolit. Butir-butirnya didukung batuan karbonat berlumpur (Dunham, 1962). Lucia (1999) dibagi
packstones ke dalam lumpur yang didominasi (ruang pori total dipenuhi lumpur) dan yang didominasi (beberapa ruang pori antar butir bebas dari lumpur) packstones. Divisi ini adalah penting dalam memahami kualitas reservoir karena lumpur plugs ruang partikel pori. Packstones menunjukkan berbagai sifat pengendapan. Lumpur menunjukkan proses energi yang lebih rendah sedangkan kelimpahan butir menunjukkan proses energi yang lebih tinggi. Menurut Dunham (1962) asal
Gambar 2.8Packstone
2.4.6 Kristalin
Batugamping kristalin merupakan salah satu jenis batuan sedimen, bahkan juga terbentuk dari kerangka calcite yang berasal dari organisme microscopic dilaut yang dangkal. Sehingga sebagian perlapisan batugamping hampir murni terdiri dari kalsit, dan pada perlapisan yang lain terdapat sejumlah kandungan siltatau clayyang membantu ketahanan dari batugamping tersebut terhadap cuaca. Sehingga lapisan yang gelap pada bagian atas batuan ini mengandung sejumlah besar fraksi dari silika yang terbentuk dari kerangka mikrofosil, sehingga di mana lapisan pada bagian ini lebih tahan terhadap cuaca (Academia, 2016).
2.5 Kandungan Mineral Batugamping
Gambar 2.9 Struktur kristal CaCO3(Mailinda,dkk. 2015)
dan untuk perkembangan dalam pembuatan biomaterial sehingga meningkatkan nilai ekonomis batugamping itu sendiri (Jasruddin,dkk. 2015).
2.6 Struktur Kristal Batugamping
Batugamping yang kandungan utamanya CaCO3 yang pada dasarnya
berwarna putih dan umumnya sering dijumpai pada batu kapur, kalsit, marmer, dan batugamping. Selain itu kalsium karbonat juga banyak dijumpai pada stalaktit dan stalagmit yang terdapat di sekitar pegunungan.
CaCO3 apabila ditambahkan air reaksinya akan berjalan dengan sangat kuat
dan cepat apabila dalam bentuk serbuk, di mana serbuk kalsium akan melepaskan kalor. Molekul dari CaCO3 akan segera mengikat air (H2O) yang akan membentuk
kalsium hidroksida, zat yang lunak seperti pasta (Mailinda,dkk. 2015).
2.7 Kegunaan Batugamping
melakukan penelitian untuk pembuatan tulang buatan. Saat ini yang paling mendekati sifat tulang dan gigi salah satunya adalah Hydroxyapatite (Ca10(PO4)6(OH)2) yang
sering digunakan sebagai tulang buatan. Hidroksiapatit (HA) merupakan kelompok apatit yang paling sering digunakan di dunia medis sebagai tulang buatan karena sifatnya yang biokompatibel dan osteokonduktif. Proses pembuatan HA yang paling sering digunakan adalah dengan cara pengendapan dan hidrotermal. Hidroksiapatit dapat dibuat dengan menggunakan bahan dasar yang mengandung kalsium tinggi dan direaksikan dengan senyawa fosfat pada kondisi basa, di mana rasio antara Ca:P adalah 1,67. Batugamping yang cukup tinggi mengandung kalsium dapat digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan Hydroxyapatite sehingga dapat meningkatkan manfaat dari batugamping (Mailinda,dkk. 2015).
Batugamping biasanya dimanfaatkan sebagai bahan timbunan pada area-area pembangunan. Hal ini dikarenakan daerah tersebut sebagian besar morfologinya merupakan morfologi dataran rendah dan berawa, sehingga perlu dilakukan penimbunan sebelum adanya pembangunan lebih lanjut (Bevie Marcho, 2013).
Selain penggunaan tersebut di atas, batugamping dapat digunakan untuk berbagai keperluan, bila kandungan mineral dan kadar unsur logam penyusunnya diketahui. Kalsium karbonat (CaCO3) yang berfasa kalsit, merupakan mineral utama
penyusun batugamping. CaCO3 dapat digunakan sebagai bahan adiktif dalam
2.8 Penambangan Batugamping
Penambangan bahan galian merupakan kegiatan dalam rangka penyediaan bahan baku untuk keperluan penambangan disegala bidang. Maka dari itu usaha pertambangan tidak lepas dari pekerjaan-pekerjaan dalam mencari bahan tambang. Salah satu hal yang terpenting dalam pekerjaan pertambangan adalah perhitungan estimasi potensi tambang. Estimasi potensi tambang berperan penting dalam menentukan jumlah kualitas, kerja produksi, cara penambangan yang dilakukan, bahkan memperkirakan waktu yang dibutuhkan oleh perusahaan dalam melakukan usaha penambangan (Nurjannah, 2013).
Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku : batu kapur/batugamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Batu kapur/batugamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa calcium oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung senyawa : silika oksida (SiO2), alumunium oksida (Al2O3), besi oksida
(Fe2O3) dan magnesium oksida (MgO). Untuk menghasilkan semen, bahan baku
tersebut dibakar sampai meleleh, sebagian untuk membentuk clinker nya, yang kemudian dihancurkan dan ditambah dengan gips (gypsum) dalam jumlah yang sesuai (Natalino Mairuhu, 2013).
Gambar 2.10 Kenampakan bentangalam karst berupa perbukitan dan bentuk puncak relatif tumpul, difoto ke arah Timur Laut.
dengan persen komposisi 10% danclay(tanah liat) dengan komposisi 10%. (Prasticia Chandra Dewi, 2011).
2.9 Tinjauan Geologi Daerah Penelitian
Geomorfologi daerah penelitian dibagi menjadi 3 satuan bentangalam (Sasmita J, 2009) berdasarkan atas pendekatan morfografi, morfometri dan
morfogenesayaitu :
2.9.1 Satuan Bentangalam Karst
Satuan bentangalam karts ini menempati sekitar 12,05% dari keseluruhan lokasi penelitian, dengan luas sekitar 9,90 Km2. Kemiringan lereng satuan ini yaitu 6o-8o dengan persentase sudut lereng sekitar (13-18)%, dan beda tinggi sekitar (90-115) meter. Relief berupa perbukitan bergelombang bentuk puncak relatif tumpul dan lembah antara perbukitannya relatif membentuk penampang berbentuk huruf
“V” (gambar 2.10). Kenampakan morfologi karst berupa tekstur permukaan yang
kasar, salah satu pencirinya dijumpai adanya goa (gambar 2.11) dan juga adanya
stalaktit. Proses yang bekerja pada satuan bentangalam ini adalah proses pelarutan. Kenampakan langsung dilapangan memperlihatkan kondisi bukit-bukit kecil dalam jumlah banyak yang merupakan hasil dari pelarutan pada batugamping.
Jenis pelapukannya berupa pelapukan kimia dan fisika, di mana pelapukan fisika ditandai dengan adanya peretakan pada batuan penyusun daerah penelitian, tetapi tidak terjadi perubahan komposisi batuan. Sementara pelapukan kimia ditandai dengan adanya perubahan warna batuan, yang semula berwarna putih keabu-abuan menjadi berwarna coklat kehitaman. Tingkat pelapukannya tinggi, warna soil coklat tua sampai kehitaman dan jenis soil secara umum berupa residual soil yaitu soil yang terbentuk dari hasil lapukan batuan yang ada di bawahnya, dengan ketebalan soil sekitar 0,5–1 meter.
Litologipenyusun satuan bentangalam ini berupa batu gamping dengan warna soil coklat tua sampai kehitaman yang berasal dari hasil lapukan litologi tersebut. Vegetasinya relatif lebat berupa berbagai macam jenis pohon dan dimanfaatkan sebagai perkampungan, oleh penduduk setempat dimanfaatkan sebagai areal pertanian seperti persawahan dan tambak.
Berdasarkan parameter di atas maka stadia daerah satuan bentangalam ini yaitu stadia dewasa.
2.9.2 Stratigrafi Daerah Penelitian
Daerah penelitian tersusun oleh batuan sedimen karbonat berupa batugamping serta endapan aluvial. Berdasarkan ciri litologinya, maka penamaan dan pembagian serta penentuan kelompok satuan batuan didasarkan atas litostratigrafi tidak resmi, dimana didasarkan atas keseragaman ciri fisik yang dapat diamati di lapangan yang meliputi jenis batuan, dominasi batuan, keseragaman ciri litologi, posisi stratigrafi dan hubungan antara satu batuan dengan batuan yang lain yang dapat dipetakan dalam skala 1 : 25.000, serta hubungan stratigrafi antar satuan batuan.
Satuan batugamping di daerah penelitian, yang menempati kurang lebih sekitar 60% dari luas keseluruhan daerah penelitian. Satuan ini di lapangan dengan mudah dapat dikenali dengan melihat stratigrafi regional daerah penelitian.
Pada daerah penelitian, satuan batugamping ini dijumpai dengan ciri–ciri fisik
warna segar putih keabu–abuan , warna lapuk abu–abu kehitaman, teksturbioklastik, ukuran butir dari butiran (granule) sampai halus, tersusun oleh mineral karbonat dan
foraminifera besar dan kecil, struktur tidak berlapis, warna soil kecoklatan hingga kehitaman.
Pada satuan batugamping ini terdapat fosil berupaforaminifera kecil maupun
satuan ini termasuk dalam Formasi Tonasa yang memiliki umur Eosen Awal–Eosen
Akhir.
2.9.3 Struktur Geologi Regional
Secara regional, daerah penelitian termasuk dalam peta geologi lembar Pangkajene dan Watampone bagian barat Sulawesi dengan skala 1:250.000 yang secara administratif terletak pada koordinat 119o5’00” – 120o45’00” BT dan 4o – 5o
LS. Struktur geologi regional daerah penelitian menurut Sukamto (1982) bahwa pada akhir dari kegiatan gunung api pada Kala Miosen awal diikuti oleh kegiatan tektonik yang menyebabkan terjadinya permulaan terban Walanae. Terban Walanae ini memanjang dari utara ke selatan dengan sulawesi bagian barat di mana struktur sesar inilah yang mempengaruhi terhadap struktur geologi sekitarnya. Proses tektonik ini juga yang menyebabkan terbentuknya cekungan tempat pembentukan formasi Walanae. Peristiwa ini berlangsung sejak awal Miosen Tengah dan menurun perlahan selama proses sedimentasi hingga Kala Pliosen. Menurunnya Terban Walanae dibatasi oleh dua sistem sesar normal yaitu Sesar Walanae yang tersingkap di sebelah timur dan Sesar Soppeng yang tersingkap tidak menerus dibagian barat (Sukamto, 1982).
2.10 Uji Kualitatif Mineral dan Unsur Penyusun Batugamping 2.10.1 Defenisi Sinar–X
lowongnya elektron di kulit K karena ditembak oleh foton atau partikel dari luar (Bambang, 2010:276.).
Sinar–X atau sinar Roentgen ditemukan oleh W.C. Roentgen pada tahun
1895, yang tak lain ialah gelombang elektromagnetik yang panjang gelombangnya beberapa Angstrom saja (1Å=10-10m), yang pada hakikatnya diakibatkan oleh transisi tingkat tenaga yang bersangkutan dengan turunnya bilangan kuantum utama n pada atom-atom berat (Peter Soedojo, 2001:226).
Sinar–X terjadi apabila satu berkas elektron bebas berenergi kinetik tinggi
mengenai logam. Biasanya permukaan logam dengan nomor atom Z yang tinggi. Tempat di mana berkas elektron itu menumbuk logam akan merupakan sumber sinar dengan daya tembus yang besar. Secara skematis pembangkitan sinar–X dapat dilihat
pada gambar 2.12 berikut:
K adalah katoda yang dihubungkan dengan kutub negatif sumber tegangan tinggi. Katoda dipanaskan dengan menggunakan filament agar lebih mudah memancarkan elektron. A merupakan anoda yang terbuat dari logam berat. Anoda dihubungkan dengan kutub positif sumber tegangan tinggi. Beda potensial yang tinggi (beberapa kilo volt sampai dengan seratus kilo volt) menyebabkan sesampainya di anoda, elektron dipancarkan oleh katoda memiliki energi kinetik yang sangat besar. Elektron-elektron inilah yang dalam tumbukannya dengan anoda menimbulkan pancaran sinar–X oleh anoda (Yusman Wiyatmo, 2010: 58-59).
2.10.2 X-Ray Diffraction(XRD)
X-Ray Diffraction (XRD) merupakan salah satu metode pengujian material yang digunakan untuk identifikasi dan penentuan komposisi. Karakterisasi menggunakan metode difraksi merupakan metode analisa yang penting untuk menganalisa suatu Kristal. Komponen utama XRD yaitu terdiri dari tabung katoda (tempat terbentuknya sinar–X), sampel holder dan detector. Sinar–X dihasilkan
melalui tabung tembaga dengan komponen lain berupa cooleryang digunakan untuk mendinginkan dan seperangkat computer dan CPU (Asyiah, 2015).
Prinsip dasar XRD adalah mendifraksi cahaya yang melalui celah kristal. difraksi cahaya oleh kisi–kisi atau kristal ini dapat terjadi apabila difraksi tersebut
berasal dari radius yang memiliki panjang gelombang yang setara dengan jarak antar atom, yaitu sekitar 1 Angstrom (Sholeh Nura, 2015).
Ketika suatu material dikenai sinar–X, maka intensitas sinar yang
Gambar 2.13 Difraksi sinar–X pada bidang atom (Munasir, dkk. 2012)
penyerapan oleh material dan juga penghamburan oleh atom-atom dalam material tersebut. Berkas sinar monokromatik yang jatuh pada sebuah kristal akan dihamburkan ke segala arah, namun karena keteraturan letak atom–atom
penyusunnya, maka pada arah tertentu gelombang hambur tersebut akan berinterferensi konstruktif sedangkan yang lain akan berinterferensi destruktif. Berkas sinar–X yang saling menguatkan itulah yang disebut sebagai berkas difraksi (Vinda,
2014).
Berdasarkan gambar 2.13 dapat dideskripsikan sebagai berikut. Sinar datang yang menumbuk pada titik pada bidang pertama dan dihamburkan oleh atom W. sinar datang yang kedua menumbuk bidang berikutnya dan dihamburkan oleh atom Y, sinar ini menempuh jarak AY+YZ bila dua sinar tersebut paralel dan satu fasa maka akan saling menguatkan (Sholeh Nura, 2015).
2.10.3 X-Ray Fluorescence(XRF)
Gambar 2.14 Prinsip kerja XRF (Sholeh Nura, 2015)
dalam suatu sampel dengan menggunakan metode spektrometri. XRF biasanya digunakan untuk menganalisa elemen dengan kemampuan yang unik antara lain dapat menentukan elemen utama dengan akurasi yang tinggi dan analisis kualitatif terhadap sampel dilakukan tanpa menggunakan standar serta minimalnya preparasi terhadap sampel (Sholeh Nura, 2015).
Prinsip kerja XRF adalah foton yang memiliki energi tinggi (X-Rays) menembak elektron pada kulit dalam (biasanya kulit K atau L) yang menyebabkan elektron tersebut berpindah ke lapisan kulit luarnya (gambar 2.14). Pada saat yang bersamaan, kulit dalam terjadi kekosongan elektron dan menyebabkan keadaan yang tidak stabil sehingga elektron dari kulit di atasnya berpindah mengisi kekosongan dengan mengemisikan sinar (fluorescence) dengan energi sebesar perbedaan energi dari kedua keadaan dan panjang gelombang yang sesuai dengan karakteristik dari setiap elemen.
fotolistrik terjadi karena elektron dalam atom target (sampel) terkena berkas berenergi tinggi (radiasi gamma, sinar–X). Bila energi sinar tersebut lebih tinggi dari
pada energi ikat elektron dalam orbit K, L, atau M atom target, maka elektron atom target akan keluar dari orbitnya. Dengan demikian atom target akan mengalami kekosongan elektron. Kekosongan elektron ini akan diisi oleh elektron dari orbital yang lebih luar diikuti pelepasan energi yang berupa sinar–X. Skematik proses
identifikasi dengan XRF tampak pada gambar 2.15 (b).
Sinar–X yang dihasilkan merupakan gabungan spektrum sinambung dan
spektrum berenergi tertentu (discreet) yang berasal bahan sasaran yang tertumbuk elektron. Jenis spektrum discreet yang terjadi tergantung pada perpindahan elektron yang terjadi dalam atom bahan. Spektrum ini dikenal dengan spektrum sinar–X
karakteristik. Spektrometri XRF memanfaatkan sinar–X yang dipancarkan oleh bahan
yang selanjutnya ditangkap detektor untuk dianalisis kandungan unsur dalam bahan. Bahan yang dianalisis dapat berupa padat massif, pelet, maupun serbuk. Analisis unsur dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif. Analisis kualitatif menganalisis jenis unsur yang terkandung dalam bahan dan analisis kuantitatif dilakukan untuk menentukan konsetrasi unsur dalam bahan. Sinar–X yang dihasilkan dari peristiwa
seperti peristiwa tersebut di atas ditangkap oleh oleh detektor semikonduktor Silikon
Litium(SiLi).
Pada dasarnya prinsip kerja dari spektrometri pendar sinar–X adalah sinar–X
(a) (b)
Gambar 2.15 (a) Prinsip kerja XRF dan (b) Skema cara kerja alat XRF
dengan cuplikan dalam proses efek fotolistrik. Proses interaksi tersebut akan menghasilkan pendaran sinar–X sekunder dari cuplikan, yang ditangkap oleh detektor
kemudian dianalisis.
Sinar–X sekunder yang dipancarkan oleh cuplikan akan ditangkap oleh
detektor. Sinar–X tersebut oleh detektor akan diubah menjadi pulsa listrik.
Pulsa-pulsa listrik kemudian akan diperkuat olehpreamplifierdanamplifier, dan diteruskan ke sistem analisator salur ganda (MCA). Pulsa listrik kemudian dicacah oleh analisator salur ganda dan ditampilkan dalam bentuk puncak–puncak spektra sinar-X.
Tinggi rendah puncak spektra sinar–X memiliki karakteristik energi tertentu yang
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada tanggal 7 Agustus – 31 September 2017
sedangkan tempat penelitian ini yaitu bertempat di Quarry Batu Kapur PT Semen Tonasa, Laboratorium Quality Control Tonasa II/III, Laboratorium Quality Control Tonasa IV, Laboratorium Quality Control Tonasa V, Laboratorium Quality
Assurance Tonasa II/III, dan Laboratorium X-Ray Fluorescence (XRF) dan X-Ray Diffraction (XRD) GedungScience Building Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar .
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat dan Bahan yang digunakan di Tambang Quarry Batu Kapur PT Semen Tonasa
Alat dan bahan yang digunakan di Tambang yaitu sebagai berikut:
1. Kantong sampel berfungsi sebagai tempat atau wadah dari sampel batugamping yang diambil di lokasi tambang.
2. Alat tulis (pulpen) berfungsi untuk mencatat kode sampel dari batugamping. 3. Kertas berfungsi sebagai tempat untuk mencatat kode sampel dari
batugamping.
4. Papan clip board berfungsi sebagai media penyangga kertas pada saat pencatatan kode sampel dan pengamatan sifat fisik batugamping.
5. HP/Cameraberfungsi untuk mengambil gambar sampel dan kode sampel. 6. Peta lokasi Quarry Batu Kapur berfungsi sebagai penunjuk lokasi
pengambilan sampel.
3.2.2 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorium Quality Control
Tonasa II/III
Alat dan bahan yang digunakan di LaboratoriumQuality Control Tonasa II/III yaitu sebagai berikut:
1. Geocrusher berfungsi untuk memecah sampel batugamping dengan ukuran kurang lebih 1 cm.
2. Alat penghomogen sampel digunakan untuk meratakan sampel batugamping dari yang ukuran halus sampai ke bagian yang paling kasar.
3.2.3 Alat dan Bahan yang digunakan di LaboratorimQuality ControlTonasa IV dan Tonasa V
Alat dan bahan yang digunakan di Laboratorium Quality Control Tonasa IV dan Tonasa V yaitu sebagai berikut:
1. Komponen alat XRD yang berfungsi untuk menganalisis komposisi atau kandungan mineral dari sampel batugamping.
2. Komponen alat XRF yang berfungsi untuk menganalisis kandungan unsur dari sampel batugamping.
5. Ovenlistrik berfungsi untuk mengeringkan dan mendateksi kandungan H2O
dari sampel batugamping.
6. Disk mill digunakan untuk menghaluskan sampel batugamping dengan ukuran 50 mikron.
7. Swing mill digunakanan untuk menghaluskan sampel batugamping dengan ukuran 40 mikron.
8. Automatic press digunakan untuk mencetak sampel batugamping kedalam
ring(cincin press).
9. Neraca digitalberfungsi untuk menimbang sampel batugamping sebanyak 9 gram.
10.Grinding aid (Borat) berfungsi sebagai bahan perekat yang ditambahkan kedalam sampel agar rekatan sampel lebih keras ketika dipress melalui automatic press.
11.Grinding vesseldigunakan sebagai media penggilingan sampel batugamping pada mesinswing mill.
12.Ring/cincin sampel sebagai media cetak sampel batugamping.
13. Gegep atau penjepit crusible berfungsi untuk mengambil sampel dari hot
3.2.4 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorim Quality Assurance
Tonasa II/III
Alat dan bahan yang digunakan di Laboratorium Quality Assurance Tonasa II/III yaitu sebagai berikut:
1. Komponen alat pengukur Hardgroove Grindability Index (HGI) berfungsi
untuk mengukur kekerasan sampel batugamping.
2. Neraca digital berfungsi untuk menimbang sampel batugamping sebanyak 50 gram.
3. Jaw Crusherberfungsi untuk memecah sampel batugamping dengan ukuran antara 100 micron sampai 5 mm.
4. Alat penyaring berfungsi untuk menyaring sampel batugamping untuk memisahkan bagian yang halus dan kasar.
3.2.5 Alat dan Bahan yang digunakan di Laboratorim XRD dan XRF Gedung
Science BuildingFakultas MIPA Universitas Hasanuddin Makassar
Alat dan bahan yang digunakan di Laboratorium XRD dan XRF gedung
Science Buildingfakultas MIPA Universitas Hasanuddin yaitu sebagai berikut: 1. Komputer dengan software Search Match digunakan sebagai perangkat
pengolah data sekaligus pengontrol alat XRD.
3.3. Metode Pengumpulan Data
Metode yang digunakan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut:
1. Metode Observasi dilakukan dengan cara tinjauan langsung ke lokasi pengambilan sampel dan laboratorium pengolahan sampel.
2. Metode Eksperimen dengan cara menganalisis sampel pada laboratorium
Quality Controldengan komponen alat XRD dan XRF. 3.4. Prosedur Kerja danTeknik Pengolahan Data
3.4.1 Prosedur Kerja diQuarryBatu Kapur PT. Semen Tonasa 1. Melakukan observasi pada lokasi pengambilan sampel.
2. Menentukan lokasi pengambian sampel batugamping dengan panduan dari peta lokasi.
3. Mengambil sampel batugamping diQuarry Batu kapur PT. Semen Tonasa pada setiap blok yang telah ditentukan.
4. Mengamati sifat fisik dan mencatat kode sampel batugamping yang telah diambil dari lokasi pengambilan sampel batugamping.
5. Mengambil gambar sampel batugamping beserta kodenya.
6. Mengangkat atau membawa sampel batugamping yang diambil kemudian menyimpan di laboratoriumQuality Controluntuk pengolahan selanjutnya.
3.4.2 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa II/III
1. Memperkecil ukuran sampel batugamping dengan menggunakan alat
Gambar 3.1 Proses penggilingan sampel batugamping dengan menggunakan alatgeocrusher
Gambar 3.2 Proses pengeringan sampel pada Oven untuk menghilangkan kandungan air dari sampel batugamping
2. Meratakan sampel batugamping dari ukuran yang halus sampai ukuran yang paling kasar dengan alat penghomogen sampel.
3.4.3 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa IV
1. Mengeringkan sampel batugamping sebanyak ±100 gram melalui alat hot
plate (oven) untuk menghilangkan kandungan H2O dari sampel
Gambar 3.3 Proses penggilingan sampel batugamping pada mesindisk mill
Gambar 3.4 (a) Menimbang sampel sebanyak 9 gram dan (b) Menuangkan sampel yang telah ditimbang ke dalamgrinding vessel
2. Menggiling sampel batugamping hingga pada ukuran 50 mikron dengan menggunakan alatdisk mill.
3. Menimbang sampel sebanyak 9 gram dengan menggunakan alat neraca
digitallalu menambahkan 3 butir grinding aidkemudian menuang kedalam wadahgrinding vessel.
Gambar 3.5 Proses penggilingan sampel pada mesinswing mill
Gambar 3.6 Proses pencetakan sampel batugamping pada alat automatic press
4. Menggiling sampel batugamping hingga berukuran 40 mikron dengan memasukkan grinding vessel ke dalam swing mill kemudian merapatkan penutup alat dan menekan tombol start.
Gambar 3.7 (a) Alat XRF dan (b) Tempat peletakan sampel pada alat XRF
Gambar 3.8 (a) Tampilan menu utama software oxsas dan (b) Daftar kandungan oksida yang akan ditampilkan olehsoftware oxsasdari sampel batugamping hasil analisis alat XRF
6. Menganalisis sampel batugamping pada mesin XRF dengansoftware Oxsas yang dikontrol oleh komputer untuk mengetahui kandungan unsur yang terkandung dalam sampel batugamping.
a b
Gambar 3.9 Alat XRD
3.4.4 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality ControlTonasa V
1. Mengeringkan sampel batugamping sebanyak ±100 gram dengan menggunakan alat hot plate (oven) untuk menghilangkan kandungan H2O
dari sampel batugamping.
2. Menggiling sampel batugamping hingga pada ukuran 50 mikron dengan menggunakan alatdisk mill.
3. Menimbang sampel sebanyak 9 gram dengan menggunakan alat neraca
digital lalu ditambahkan 3 butir grinding aid kemudian dituang ke dalam wadahgrinding vessel.
4. Menggiling sampel batugamping hingga pada ukuran 40 mikron dengan memasukkangrinding vesselke dalamswing mill.
5. Mencetak sampel batugamping dengan menggunakan alatpress automatic. 6. Menganalisis sampel batugamping pada mesin XRD dengan softwareOxsas
Gambar 3.10 (a) Alat Jaw Crusher dan (b) Hasil penggilingan sampel batugamping dengan menggunakan alatJaw crusher
Gambar 3.11 Alat penyaring/pengayak sampel dengan ukuran antara 1 mm–
5 mm
3.4.5 Prosedur Kerja di LaboratoriumQuality AssuranceTonasa II/III
1. Memecah sampel batugamping dengan ukuran 100 mikron sampai 5 mm dengan menggunakan alat Jaw Crusher.
2. Mengayak/menyaring sampel yang telah dipecah dengan menggunakan alat penyaring kemudian mengambil bagian yang kasar dengan ukuran antara 1 mm–5 mm
Gambar 3.12 Proses menimbang sampel batugamping pada neraca digital sebanyak 50 gram
Gambar 3.13 Wadah alat ukurHardgroove Grindability Index
3. Menimbang sampel batugamping sebanyak 50 gra
